JP3485627B2 - 媒体の認証方法 - Google Patents

媒体の認証方法

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JP3485627B2
JP3485627B2 JP07149194A JP7149194A JP3485627B2 JP 3485627 B2 JP3485627 B2 JP 3485627B2 JP 07149194 A JP07149194 A JP 07149194A JP 7149194 A JP7149194 A JP 7149194A JP 3485627 B2 JP3485627 B2 JP 3485627B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばカード状の媒体
の認証方法であって、特に導電体を一定の密度でランダ
ムに分布させた媒体の認証方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、カード状の媒体の正当性を認証す
る方式として、例えば磁気記録を用いるものが知られて
いる。この方式によれば、磁気記録部に暗証番号等のカ
ード固有情報が記録され、媒体を利用する際に媒体保持
者が媒体を読み取り装置に挿入し、暗証番号等を入力す
ると、読み取り装置内で媒体の磁気記録部に予め記録さ
れている暗証番号等を読み取り、媒体保持者が入力した
暗証番号等と比較照合することで媒体の正当性を確認し
ていた。
【0003】しかし、このような磁気記録された情報
は、磁気リーダ、マグネットテープビュアーもしくは磁
気現像液(微小な鉄粉をコロイド状にして揮発性溶液中
に分散させたもの)等により容易に読み取ることがで
き、また、磁気ヘッドにより磁気記録された情報を書き
換えることもできるため、媒体自体を偽造、改ざんされ
る恐れがあった。
【0004】そこで、媒体の偽造を困難にする方法とし
て、媒体内部に媒体固有の情報を形成し、その固有情報
をマイクロ波センサを用いて検出する方法が提案されて
いる(例えば、特開昭55−163443号公報)。
【0005】この方法によれば、図9に示すように媒体
1には、ランダムに分布する金属等の繊維状の導電体2
が媒体固有の情報として埋設されている。繊維状の導電
体2は、媒体1の製造工程においてランダムに分布する
ようにされるから、媒体1毎にその分布が異なり、この
媒体1にマイクロ波を照射し、その反射波または透過波
をマイクロ波センサで走査し媒体1の導電体2を検出す
る。
【0006】このとき、検出された導電体2の反射波ま
たは透過波の分布は、媒体1毎に異なるため、この導電
体2の分布の状態を検出し、照合することで媒体の正当
性を確認することができる。
【0007】また、媒体1に埋設されている繊維状の導
電体2の分布は、媒体1毎に微妙に異なるように製造す
ることができるので媒体1を偽造することは困難であ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ようなマイクロ波センサを用いるシステムでは、マイク
ロ波の発信部および検出部が必要となり、発信したマイ
クロ波が外部に伝播した場合、他の装置に影響を及ぼす
こともある。また、媒体中に分布する導電体から得られ
る出力が余り大きくないため外部からのノイズの影響を
受けやすく、媒体中の繊維状の導電体の分布を正確に読
み取ることができなくなる可能性もあるので、マイクロ
波の発信部および検出部をシールド(遮蔽)しなければ
ならなかった。
【0009】このため、装置の機構が複雑となり、ま
た、装置内の媒体の搬送系の機構に制約を与える等の問
題があった。
【0010】そして、前述のようなマイクロ波センサを
用いるシステムでは、媒体の偽造を判定するためには有
効でも、使い捨てタイプの媒体(例えば、テレホンカー
ド、オレンジカード等に代表されるプリペイドカード)
を改ざんして再利用される可能性が残されている。
【0011】これらの、使い捨てタイプの媒体では、改
ざんして再利用されることを防止する手段として、使用
金額に応じたパンチ穴を開ける等の手段があるが、媒体
の大きさから開けられる穴の大きさおよび数には限りが
あり、また、テープ等で穴を塞ぐことにより穴の検出が
不可能となり、したがって改ざんの恐れがある。
【0012】本発明は、上述のような問題点を解消し、
簡単な機構の装置を用いて媒体の正当性を容易に認証
し、しかも、改ざんも防止することができる媒体の認証
方法を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、任意の形状の導電体がランダムに分布
された媒体の認証方法において、高周波電流を印加した
コイルにより高周波磁界を発生し、高周波磁界と媒体と
を相対的に移動することにより媒体の導電体の分布を高
周波磁界の変化として検出し、高周波磁界の変化と、予
め検出された導電体の分布とを比較して媒体の正当性を
確認することを特徴とする。
【0014】また、媒体はカード形状で磁気記録層を有
し、磁気記録層には予め検出された媒体の導電体の分布
が記録され、媒体の正当性は、高周波磁界の変化として
検出された磁界の変化に基づく導電体の分布と磁気記録
層に記録された導電体の分布とを比較することにより確
認してもよい。 または、媒体はカード形状で磁気記録層
および金属薄膜層を有し、金属薄膜層は媒体の使用に応
じて任意の形状に溶融破壊され、磁気記録層には予め媒
体の使用に応じて任意の形状に溶融破壊された金属薄膜
層と導電体の分布とを高周波磁界の変化として検出され
た情報が記録され、媒体の正当性は、媒体の使用に応じ
て任意の形状に溶融破壊された金属薄膜層と導電体の分
布を高周波磁界の変化として検出された情報と、予め磁
気記録層に記録された媒体の使用に応じて任意の形状に
溶融破壊された金属薄膜層と導電体の分布を高周波磁界
の変化として検出した情報とを比較することで確認して
もよい。 なお、増幅器と増幅器からの出力を検波する検
波器により媒体の導電体の分布を高周波磁界の変化とし
て検出してもよい。 また、媒体の導電体の分布の密度は
4〜8g/m 2 としてもよい。 さらに、媒体の金属薄膜
層は、厚さ500Å以上としてもよい。
【0015】
【作用】即ち、本発明の媒体の認証方法によれば、任意
の形状の導電体がランダムに分布された媒体と、その媒
体上に磁気記録層および金属薄膜層を有し、金属薄膜層
を媒体の使用に応じて任意の形状に溶融破壊する。この
ため、媒体から検出される情報は、導電体の分布と金属
薄膜層を媒体の使用に応じて任意の形状に溶融破壊され
た部分とが重なったものとなる。
【0016】そして、この重なった情報は、媒体毎にラ
ンダムであり、また、同一の媒体でも媒体の使用毎にも
異なり、さらに金属薄膜層を使用に応じて溶融破壊し除
去するので、偽造のみならず改ざんをも有効に防止する
ことができる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により詳細に説
明する。なお、本実施例は媒体をカードとした場合の認
証方法である。
【0018】図2には本発明の実施例に使用されるカー
ドの一実施例の未使用状態、図3は図2のカードの使用
状態、図1は図3のA−A′断面が示されている。
【0019】図1、図2および図3において、カード2
0は、基材11上に、磁気記録層13、熱溶融層14、
金属薄膜層15および保護層16を順次積層した構造を
有している。
【0020】この例では、金属薄膜層15は、図2に示
すカード20の全表面を覆うように設けられ、そのカー
ド20には、長辺方向に延びる長方形の認証領域Rが1
00の枡目となるように5×20の区画の金属薄膜層1
5を溶融破壊できるようにしている。図3は、カード2
0の使用に応じて認証領域Rに位置する金属薄膜層15
が20枡目分ランダムに溶融破壊された様子が示されて
いる。同図に示すように、金属薄膜層15の溶融破壊さ
れていない部分Rb(□で示す。)と溶融破壊されてい
る部分Ra(■で示す。)とが混在するようにランダム
に溶融除去される。
【0021】また、図2および図3に示すように、カー
ド20の磁気記録層13には、後述する磁気情報を記録
するための情報記録領域Tが設けられている。
【0022】カード20の導電体11と金属薄膜層15
は図7に示す磁界検出部30により検出される。
【0023】基材10は、一般の磁気記録媒体に使用さ
れている基材の材料に微細な導電体11(金属繊維)を
ランダムに分布・混入した材料から構成されている。こ
のような基材10として例えば、ポリエステル、ポリプ
ロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリイミ
ド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどのマトリ
ックス中に適当な長さの微細な導電体11を混入し、こ
れを通常の方法でフィルムまたはシート状に形成するこ
とにより得られる。このようにして得られた基材10
は、マトリックス(樹脂マトリックス)中に微細な導電
体11がランダムに分布したものとなる。この基材11
に、以下に示す機能を持つ層を形成後、所望の形状に加
工し、カード20を得る。
【0024】導電体11は、分布の密度が磁界の変化を
充分に生じさせる状態が必要であり、例えば、体積抵抗
率(ρ)を室温(20℃)で1×10-8〜100×10
-8Ωmの範囲の金属(Sn、Bi、Se、Te、Zn、
In、Al、Pb、Fe、Co、Ni、Cr、Cu、T
i、Ag、Au等の単体若しくはこれらの任意の組成の
合金を用いることができる。)を有効に用いることがで
き、その時の導電体11の分布密度(面積密度)は、2
g/m2 以上がよく、4〜8g/m2 の範囲が磁界検出
部30により検出される波形の形状がカード20を区別
(識別)するのに充分な変化を持つので望ましい。
【0025】また、磁気記録層13は、通常の磁気記録
媒体に使用されている材料と同じ材料を用いることがで
きる。
【0026】つぎに、図1に示すように導電体11と磁
気記録層13の他に金属薄膜層15を設ける場合には、
熱溶融層14が磁気気記録層13と金属薄膜層15の間
に必要とされる。
【0027】熱溶融層14は、その上に位置する金属薄
膜層15がサーマルヘッド23の加熱により溶融された
ときに金属薄膜層15の金属の表面張力により細粒化
し、金属薄膜層15をその内部に吸収し、周囲の温度が
下がると熱溶融層14は再び固化され、金属薄膜層15
は細粒化した状態で熱溶融層14中に保持される。
【0028】金属薄膜層15は、部分的に除去されたと
きに金属薄膜層15が除去された部分とされない部分と
で、磁界の変化に充分な差を生じさせるとともに導電体
11も同時に磁界の変化として検出できる材料が望まし
く、それらの材料は、薄膜状態で導電体11と同様の体
積抵抗率を持ち、またサーマルヘッド23の加熱により
容易に溶融破壊される金属材料か望ましい。そのような
金属材料としては、導電体11と同様の金属を用いるこ
とができるが、金属薄膜層15と導電体11を同時に磁
界の変化として検出する条件は金属薄膜層15の体積抵
抗率および膜厚と導電体11の体積抵抗率と密度との相
関関係によって決定される。
【0029】金属薄膜層15は、熱溶融層14上に真空
蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法お
よびメッキ法などにより形成することができるが、必要
に応じて金属薄膜層15と熱溶融層14の密着性を高め
るためにアンカー層を介在させてもよい。
【0030】金属薄膜層15は、記録膜としての特性を
持たせるために、0.04〜0.1μmの範囲の厚みが
望ましく、0.05μm以上の厚みであれば、金属単体
でも酸化しにくく、また、金属薄膜層15が除去された
部分とされない部分とで、高周波磁界の変化に充分な差
を生じさせることができる。
【0031】熱溶融層14を構成する材料としては、サ
ーマルヘッド23の加熱により容易に溶融可能で、金属
薄膜15との密着性の良好な材料が望ましい。このよう
な材料として例えば、エチルセルロース、ヒドロキシエ
チルセルロース、セルロースアセテートプロピオネー
ト、酢酸セルロース等のセルロース誘導体、溶剤可溶型
のポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ビニル系
樹脂、アクリル系樹脂等の熱可塑性樹脂や水性ポリビニ
ルアルコールを用いることができる。これらの樹脂材料
には可塑剤としてフタル酸エステル、脂肪酸エステル、
正燐酸エステル等を必要に応じて添加することができ
る。
【0032】熱溶融層14は、グラビア法、ロールコー
ト法、ナイフエッジ法およびオフセット法等の通常の塗
工方法で磁気記録層13上に形成することができ、その
厚みは乾燥膜厚が1〜5μm程度が磁気記録層13の電
磁変換特性に影響を与えないので望ましい。
【0033】保護層16は、金属薄膜層15の酸化を防
止するとともに、カード20の表面保護のために設けら
れるもので、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂およびポ
リエステル系樹脂などの紫外線硬化型樹脂や電子線硬化
型樹脂を用いることができる。紫外線硬化型樹脂や電子
線硬化型樹脂を保護層16に用いた場合には、溶剤分を
含まないので金属薄膜層15等の下地を溶剤分により侵
すことがなく、また、形成も容易であり、さらに、耐熱
性、耐光性、耐薬品性および耐磨耗性も向上させること
ができる。
【0034】また、保護層16上もしくは保護層16と
金属薄膜層15の間には、任意の文字、図形および模様
等を印刷により設けてもよい(図示しない)。
【0035】次に、図7に示した磁界検出部30につい
て説明する。磁界検出部30は、高周波電源31、セン
サコイル33、コンデンサC、増幅器34および検波器
35から構成されている。センサコイル33はコンデイ
サCを介して増幅器34に接続され、また、センサコイ
ル33とコンデンサCの両端には高周波電源31が接続
されている。
【0036】そして、センサコイル33に高周波電流を
印加すると高周波磁界が発生し、この発生した高周波磁
界にカード20を充分近接(接触しない程度)させ、セ
ンサコイル33とカード20を相対的に移動させると、
電磁誘導作用によって前述したカード20の認証領域R
の金属薄膜層15を溶融破壊し除去された部分Raと導
電体11に渦電流が発生する。この渦電流は、カード2
0の認証領域Rの金属薄膜層15を溶融破壊し除去され
た部分Raおよび導電体11の重なった部分の密度の変
化に対応して、例えば図8に示すような出力が検波器3
5から出力される。
【0037】センサコイル33に印加される高周波電流
の励磁周波数は、2〜10kHz程度でよい。
【0038】図1、図2および図3に示したカード20
について、図4の装置を使ったカード20の発行方法お
よびカード20の使用時における処理方法について、図
5および図6のフローチャートを参照しながら以下に説
明する。
【0039】図4において、30はカード20の認証領
域Rを走査する磁界センサ部、22は情報記録領域(磁
気トラック)を走査(磁気情報の記録および再生)する
磁気ヘッド、23は、認証領域Rのエリア内の金属薄膜
層15を溶融破壊するサーマルヘッドである。
【0040】認証領域Rを磁界検出部30で走査し読み
取られた情報は、A/D変換器24でディジタル信号に
変換された後、比較回路25に送られる。また、磁気ヘ
ッド22によって読み取られた情報は復調回路27で復
調され、A/D変換器24でディジタル信号に変換され
た認証領域Rの情報と比較回路25において比較され
る。
【0041】次ぎに、カード20の使用に応じてコント
ローラ29から認証領域Rを任意に溶融破壊する情報が
変換回路28に送られ、この情報に基づいて金属薄膜層
15がサーマルヘッド23により溶融破壊される。
【0042】そして、再度カード20の認証領域Rを磁
界検出部30で読み取った情報をA/D変換器24でデ
ィジタル信号に変換し、そのディジタル信号を変調回路
26を介して磁気ヘッド22によりカード20の情報記
録領域Tに記録する。
【0043】次に図5により、カード20の発行時の処
理について説明する。図2に示すように発行前のカード
20は、認証領域Rに位置する金属薄膜層15が溶融破
壊されていないため、認証領域Rを磁界検出部30で走
査し読み取った波形は、直線状の波形となる。これは、
認証領域Rに位置する導電体11の分布の状態が金属薄
膜層15によって検出できないためである(金属薄膜層
15が溶融破壊されれば、導電体11の分布が検出でき
る。)。
【0044】発行前のカード20を図4の装置に挿入し
て、発行処理(カード20を使用可能状態とする処理)
を行う手順を図5に示す。
【0045】最初のステップS1では、コントローラ2
9からの指令により、カード20の種類等によって予め
決められているパターンに対応するように金属薄膜層1
5を溶融破壊するデータが変換回路28に送られ、この
金属薄膜層15を溶融破壊するデータに基づいて、カー
ド20の認証領域Rがサーマルヘッド23により溶融破
壊される。次に、ステップS2において、認証領域Rを
磁界検出部30で走査し、ステップS3において、読み
出された信号がA/D変換器24および変調回路26を
経て、磁気ヘッド22によりカード20の情報記録領域
Tに記録される。
【0046】このとき、必要であればカード20の残金
額、発行者、発行日等の情報を同時に情報記録領域Tに
磁気記録することができる。この処理が終了(END)
すれば、カード20は排出され使用可能な状態となる。
【0047】次に、図6により、カード20の使用時の
認証処理について説明する。まず、カード20の真偽判
定が行われる。図6において、ステップS11で磁界検
出部30により認証領域Rの高周波磁界の変化が検出さ
れ、次にステップS12で、磁気ヘッド22により情報
記録領域Tから磁気記録されている情報の読出が行われ
る。そして、ステップS11およびステップS12で得
られた情報をステップS13で比較し、カード20の真
偽判定が行われる。この判定の結果、両情報が一致せ
ず、カード20が「偽」と判定された場合には、このカ
ード20を回収するとともに異常が発生したことを知ら
せる。
【0048】両情報が一致してカード20が「真」と判
定されると、ステップS14へ進み、利用金額が残金額
以内かを判定し、残金額以内であればステップS15に
おいてカード20の残金額から利用金額を差し引いた残
額に応じた認証領域Rの区画を溶融破壊し除去する。
【0049】次に、ステップS16において、認証領域
Rについて磁界検出部30により高周波磁界の変化を検
出し、検出した信号をA/D変換器24によってディジ
タル信号に変換し変調回路26を経て、磁気ヘッド22
によりカード20の情報記録領域Tに更新した情報が磁
気記録される(ステップS17)。そして、再びステッ
プS11に戻る。
【0050】ステップS14で、利用金額が残金額以内
ではない(残金額不足)と判定された場合には、ステッ
プS18において、現金等による不足金額の補充が行わ
れ、次に、ステップS19において、サーマルヘッド2
3により認証領域Rの金属薄膜層15が全て除去され
る。次に、ステップ20において、カード20の情報記
録領域Tの情報が磁気ヘッド22により全て消去され、
処理を終了(END)する。
【0051】図2に示したカード20の認証領域R内の
金属薄膜層15を5×20の略正方形の枡目状(100
個)に区画し、そのうち認証領域R内の金属薄膜層15
を0個から80個まで20個づつランダムに溶融破壊し
除去した時に磁界検出部30から得られる検出波形(図
4のA/D変換器24に入力される情報)を図8に示
す。ここで、図8中のパターン0は、図2の状態(認証
領域R内の金属薄膜層15が溶融破壊されていない状
態)を示し、図8中のパターン20は、図3の状態を示
す(パターン40からパターン80を溶融破壊したカー
ド20は、図示していない。)。
【0052】磁界検出部30から得られる検出波形は、
認証領域R内の金属薄膜層15を溶融破壊し除去したパ
ターンと、基材10に予めランダムに分布された導電体
11との重なり合いに対応しているが、認証領域R内の
金属薄膜層15を、例えば1個(1区画)ずつ溶融破壊
し除去した場合でも、除去した個数に対応して徐々に変
化する(この場合には、磁界検出部30から得られる検
出波形の分解能を良くすれば、微妙な変化を識別するこ
とができる。)。
【0053】なお、上述の実施例では、認証領域R内の
金属薄膜層15を枡目状の区画にランダムに溶融破壊し
除去したものとしたが、認証領域R内の金属薄膜層15
を予め線状に形成し、カード20の使用に応じてその線
状を一端から所定の長さもしくは適当な長さをランダム
に溶融破壊し除去することにより行ってもよい(図示し
ない。)。
【0054】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば個
々の媒体の識別を導電体がランダムに分布された媒体
と、所定の領域(認証領域)に形成された金属薄膜層の
重なった部分と重なっていない部分とを磁界検出部によ
って読み取った情報と、予め磁気トラック(情報記録領
域)に記録されている情報とを照合することにより行わ
れる。しかも、金属薄膜層は媒体の使用に応じてランダ
ムに更新される。そして、この媒体は導電体がランダム
に分布され、金属薄膜層も媒体の使用に応じてランダム
に更新された(溶融破壊し除去された)ものとなり、ラ
ンダムなもの同志の組み合わせとなるため、その媒体を
改ざんして再利用されることを防止することができる。
【0055】また、磁界検出部は簡単な機構なので装置
内の媒体の搬送系の機構に制約を与えることがない。し
たがって、本方法では、偽造および改ざんを防止するこ
とができる媒体を簡単な機構の検出装置を用いて検出す
るようにしたので安全性の高い有用な媒体の認証方法を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による使用時のカードの縦断
面図である。
【図2】本発明の一実施例による発行前のカードの平面
図である。
【図3】本発明の一実施例による使用時のカードの平面
図である。
【図4】図2のカードの真偽判定および更新を行うため
の装置の一実施例を示すブロック図である。
【図5】図4の装置によるカードの発行時の動作を示す
フローチャートである。
【図6】図4の装置によるカードの使用時の動作を示す
フローチャートである。
【図7】図4の装置の磁界検出部を示すブロック図であ
る。
【図8】図7の装置の磁界検出部から得られた出力の変
化を示す図である。
【図9】従来の媒体の例を示す平面図である。
【符号の説明】
10 基材 11 導電体 13 磁気記録層 14 熱溶融層 15 金属薄膜層 16 保護層 20 カード 22 磁気ヘッド 23 サーマルヘッド 24 A/D変換器 25 比較回路 26 変調回路 27 復調回路 28 変換回路 29 コントローラ 30 磁界検出部 31 高周波電源 33 センサコイル 34 増幅器 35 検波器 R 認証領域 T 情報記録領域(磁気トラック) C コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06K 17/00 B42D 15/10 G07D 7/00 - 7/20

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 任意の形状の導電体がランダムに分布さ
    れた媒体の認証方法において、高周波電流を印加したコ
    イルにより高周波磁界を発生させ、該高周波磁界と前記
    媒体とを相対的に移動することにより前記媒体の前記導
    電体の分布を前記高周波磁界の変化として検出し、該高
    周波磁界の変化と、予め検出されている導電体の分布と
    を比較して前記媒体の正当性を確認することを特徴とす
    る媒体の認証方法。
  2. 【請求項2】 前記媒体はカード形状で磁気記録層を有
    し、 前記磁気記録層には予め検出された前記媒体の導電体の
    分布が記録され、 前記媒体の正当性は前記高周波磁界の変化として検出さ
    れる磁界の変化に基づく前記導電体の分布と前記磁気記
    録層に記録された導電体の分布とを比較することにより
    確認することを特徴とする請求項1に記載の媒体の認証
    方法。
  3. 【請求項3】 前記媒体はカード形状で磁気記録層およ
    び金属薄膜層を有し、 前記金属薄膜層は前記媒体の使用に応じて任意の形状に
    溶融破壊され、 前記磁気記録層には予め前記媒体の使用に応じて任意の
    形状に溶融破壊された前記金属薄膜層と前記導電体の分
    布とを前記高周波磁界の変化として検出された情報が記
    録され、 前記媒体の正当性は前記媒体の使用に応じて任意の形状
    に溶融破壊された前記金属薄膜層と前記導電体の分布を
    前記高周波磁界の変化として検出した情報と、予め前記
    磁気記録層に記録された前記媒体の使用に応じて任意の
    形状に溶融破壊された金属薄膜層と導電体の分布を前記
    高周波磁界の変化として検出された情報とを比較するこ
    とで確認することを特徴とする請求項1に記載の媒体の
    認証方法。
  4. 【請求項4】 前記金属薄膜層は、厚さ500Å以上で
    あることを特徴とする請求項記載の媒体の認証方法。
  5. 【請求項5】 増幅器と該増幅器からの出力を検波する
    検波器により前記媒体の前記導電体の分布を前記高周波
    磁界の変化として検出することを特徴とする請求項1か
    のいずれか1項に記載の媒体の認証方法。
  6. 【請求項6】 前記媒体の導電体の分布の密度は4〜8
    g/m2 であることを特徴とする請求項1からのいず
    れか1項に記載の媒体の認証方法。
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